科學(xué)測(cè)量：用多用電表測(cè)量電學(xué)量+高二上學(xué)期物理魯科版（2019）必修第三冊(cè)

第3節(jié)科學(xué)測(cè)量：用多用電表測(cè)量電學(xué)量問(wèn)題引入電壓可直接用電壓表測(cè)量，電流可直接用電流表測(cè)量，是否有一種儀器可用以測(cè)量電壓、電流和電阻呢？本節(jié)學(xué)習(xí)使用多用電表直接測(cè)量電壓、電流和電阻這些電學(xué)量。講授新課1.認(rèn)識(shí)多用電表電壓表是依據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，由電流計(jì)改裝而成的；

電流表是依據(jù)并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)，由電流計(jì)改裝而成的。那么，能否利用電流計(jì)設(shè)計(jì)出直接測(cè)量電阻的儀器呢講授新課

講授新課電壓表、電流表和歐姆表有著共同的組成部分——小量程的電流計(jì)。能否將這三種表的測(cè)量功能結(jié)合起來(lái)，制作一個(gè)能直接測(cè)量電壓、電流、電阻的儀器呢？答案是肯定的，多用電表就是這樣一種測(cè)量?jī)x器。

多用電表也稱“萬(wàn)用表”，是一種集測(cè)量電壓、電流和電阻等功能于一體的儀器。它具有用途廣、量程大、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。講授新課圖4-12是指針式多用電表的外形圖。表的上半部是表盤，該多用電表的表盤上有三條刻度線，最上方的刻度線為電阻示數(shù)，中間的刻度線為直流電壓、直流電流和交流電壓示數(shù)，最下方的刻度線表示量程為2.5V的交流電壓示數(shù)。表的下半部有選擇開(kāi)關(guān)，可選擇歐姆擋（Ω）、直流電流擋（mA）、直流電壓擋（V）和交流電壓擋（

），歐姆擋上的數(shù)值表示倍率，其他擋位的數(shù)值表示量程，測(cè)量時(shí)要注意量程和最小分度值。另外，還有標(biāo)有正、負(fù)的測(cè)試筆插孔，機(jī)械調(diào)零及歐姆調(diào)零旋鈕等。講授新課講授新課1.多用電表的讀數(shù)

講授新課在測(cè)量電流時(shí)，若選擇開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的量程為100mA，指針位置如圖4-14所示。看第二排刻度線（可參考第三排數(shù)字），由此量程可確定刻度每大格值為20mA，每小格值為2mA，即測(cè)量精度為2mA。由于指針位置接近92mA，所以電流測(cè)量值為92mA。請(qǐng)思考，第二排刻度線中為何標(biāo)出三排數(shù)字？講授新課在測(cè)量電阻時(shí)，若選擇倍率“×10”，指針位置如圖4-15所示。看第一排刻度線，由刻度10～15有5小格，可確定每小格值為1。由指針位置可讀得刻度值為

10.6，倍率為“×10”，電阻測(cè)量值為

106Ω。科學(xué)書(shū)屋隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字式多用電表（圖4-16）逐漸得到了廣泛使用。數(shù)字式多用電表利用了數(shù)字電路技術(shù)，具有多方面的優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量值以數(shù)字形式直接顯示，讀數(shù)準(zhǔn)確，可靠性好；體積小，質(zhì)量輕，操作便捷；擋位多，功能全，適用性廣等。數(shù)字式多用電表講授新課3.用多用電表測(cè)量電學(xué)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）用多用電表測(cè)量電路元件的電壓值。

（2）用多用電表測(cè)量電路元件的電流值。

（3）用多用電表測(cè)量電阻的電阻值。實(shí)驗(yàn)器材多用電表、不同阻值的電阻、學(xué)生電源、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等。講授新課實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)多用電表的核心是一個(gè)直流靈敏電流計(jì)G，即表頭。表頭與電阻、開(kāi)關(guān)等組成不同的測(cè)量電路。

圖4-17是一種測(cè)量直流電流、電壓和電阻的多用電表原理示意圖。講授新課用多用電表測(cè)直流電流和電壓的原理，實(shí)質(zhì)上就是我們學(xué)過(guò)的分流和分壓原理。在圖4-17中，若將選擇開(kāi)關(guān)撥至觸點(diǎn)“1”或“2”，可構(gòu)成不同量程的電流表；若將選擇開(kāi)關(guān)撥至觸點(diǎn)“3”或“4”，可構(gòu)成不同量程的電壓表；若將選擇開(kāi)關(guān)撥至觸點(diǎn)“5”，可構(gòu)成歐姆表。講授新課

講授新課

講授新課實(shí)驗(yàn)步驟（1）用多用電表測(cè)量電路元件的電壓值

①按圖4-18所示電路圖連接實(shí)驗(yàn)器材，給小燈泡供電。

②觀察多用電表指針是否在零刻度。若不在零刻度，則用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使指針停于左端零刻度。

③將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至直流電壓擋，使其量程大于小燈泡兩端電壓的估計(jì)值。

④將兩表筆分別接觸燈泡兩端的接線柱，讀出小燈泡兩端的電壓。講授新課（2）用多用電表測(cè)量通過(guò)電路元件的電流值參照?qǐng)D4-18所示電路圖，寫出用多用電表測(cè)量小燈泡工作時(shí)電流值的實(shí)驗(yàn)步驟，并完成相關(guān)操作。

（3）用多用電表測(cè)量電阻的電阻值

①檢查多用電表指針是否仍在左端零刻度。

②估測(cè)待測(cè)電阻的電阻值，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至合適倍率的歐姆擋。

③將黑、紅表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在右端電阻零刻度處。講授新課④將表筆搭在待測(cè)電阻兩端，讀取被測(cè)電阻的阻值。通常電阻上的標(biāo)稱值與測(cè)量值之間有誤差，算出對(duì)應(yīng)的相對(duì)誤差。

⑤實(shí)驗(yàn)完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)旋到“OFF”位置或交流電壓最高擋；若長(zhǎng)期不用，應(yīng)取出電池。講授新課實(shí)驗(yàn)結(jié)論請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論與同學(xué)分享測(cè)量結(jié)果，討論多用電表的使用方法、讀數(shù)要領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)誤差及如何應(yīng)用于實(shí)際生活等方面的問(wèn)題。請(qǐng)測(cè)量二極管的正、反向電阻，討論并體會(huì)二極管的單向?qū)щ娦浴Ｓ懻摲椒c(diǎn)撥

（2）多用電表使用的注意事項(xiàng)

測(cè)試前，先檢查指針是否指在左端“0”刻線，若沒(méi)有，則要機(jī)械調(diào)零。測(cè)電阻時(shí)還要?dú)W姆調(diào)零。測(cè)試時(shí)，手不要碰表筆的金

屬觸針，以保證安全和準(zhǔn)確測(cè)量。測(cè)電壓時(shí)，紅表筆接觸點(diǎn)的電勢(shì)高于黑表筆接觸點(diǎn)的電勢(shì)；測(cè)電流時(shí)，電流應(yīng)從紅表筆流入電表。素養(yǎng)提升能提出并準(zhǔn)確表述在實(shí)驗(yàn)中可能遇到的物理問(wèn)題；會(huì)寫實(shí)驗(yàn)步驟，能用多用電表測(cè)量電壓、電流和電阻，能注意實(shí)驗(yàn)安全；能分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)得相關(guān)電學(xué)量，會(huì)分析實(shí)驗(yàn)誤差；能撰寫完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在報(bào)告中能呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)表格，以及數(shù)據(jù)分析過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，能有針對(duì)性地反思交流過(guò)程與結(jié)果。

注意提升實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取能力、聯(lián)系實(shí)際的能力及交流討論能力。

——科學(xué)探究迷你實(shí)驗(yàn)室取兩根長(zhǎng)8～10cm、內(nèi)徑約2cm、兩端開(kāi)口的玻璃管（或塑料管），先將兩玻璃管的一端用塞子堵住，分別注入自來(lái)水、鹽水，再用塞子堵住另一端。在兩端塞子上插入針或硬導(dǎo)線作為引線。

估計(jì)自來(lái)水和鹽水的電阻值（或測(cè)試），選取合適倍率的歐姆擋。

用多用電表分別測(cè)量自來(lái)水和鹽水的電阻（圖4-19），

驗(yàn)證你所估計(jì)的電阻值和所選擇的倍率擋的準(zhǔn)確程度小節(jié)練習(xí)1.請(qǐng)撰寫“用多用電表測(cè)量電學(xué)量”的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，注意在報(bào)告中呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)表格，以及數(shù)據(jù)分析過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并有針對(duì)性地討論測(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng)。2.甲、乙兩位同學(xué)使用多用電表歐姆擋測(cè)同一個(gè)電阻時(shí)，都把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×100”擋，并能正確操作。他們發(fā)現(xiàn)指針偏角太小，于是甲把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×1k”擋，乙把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×10”擋，但乙重新歐姆調(diào)零，而甲沒(méi)有。兩個(gè)同學(xué)的選擋誰(shuí)正確？操作誰(shuí)正確？為什么？小節(jié)練習(xí)3.關(guān)于多用電表表盤上的刻度線，下列說(shuō)法正確的是

A.直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是均勻的，可以共用一個(gè)刻度盤

B.電阻刻度是不均勻的

C.電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度線相對(duì)應(yīng)

D.電阻刻度上的零刻度與直流電流的零刻度線相對(duì)應(yīng)小節(jié)練習(xí)4.在使用多用電表測(cè)電阻時(shí)，要先將兩表筆短接，調(diào)節(jié)表上歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到表盤上電阻的示數(shù)為

處。測(cè)量某電池的路端電壓時(shí)，要將紅表筆接到電池的極；測(cè)量電流時(shí)，要使電流由

表筆流入多用電表。小節(jié)練習(xí)5.在如圖所示電路的三根導(dǎo)線中，有一根是斷的，電源、電阻R?和R?以及另外兩根導(dǎo)線都是好的。為了查出斷導(dǎo)線，某同學(xué)想先將多用電表的紅表筆連接電源的正極a，再將黑表筆分別連接電阻器R?的b端和R?的c端，并觀察多用電表指針的示數(shù)在下列選擋中，符合操作規(guī)程的是

A.直流10V擋B.直流0.5A擋

C.直流2.5V擋